沪科版高中物理必修二高一质量检测试题

2024-2025学年沪教版(2020)必修2物理上册阶段测试试卷470考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题，共10分)1、北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。

此后，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，发射取得圆满成功。

北京时间2021年6月17日15时54分，神舟十二号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱（船）组合体，整个交会对接过程历时约6.5小时。

这是天和核心舱发射入轨后，首次与载人飞船进行的交会对接。

三名航天员随从神舟十二号载人飞船进入天和核心舱（距地面）。

我们假设神舟十二号的质量为m，宇航员的总质量为，三船组合体的总质量为，地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，无穷远处引力势能为零，则（）A. A、不考虑空气阻力和对接时可能的机械能的损失，火箭和飞船发动机对神舟十二号所做的总功为B. B、对接前，先让神舟十二号在天和核心舱所在轨道的后面与天和核心舱一起绕地球运动，稳定后加速追上去就可完成对接C. C、天和核心舱环绕地球的运行速度一定大于D. D、天和核心舱环绕地球的周期为2、轨道平面和地球赤道平面重合的卫星称为赤道卫星，若某赤道卫星运行方向与地球自转方向相同，绕地球做匀速圆周运动。

某时刻该卫星位于地球经线上方，从此时开始计时，此后每3整天均通过位于东8区赤道上的某一建筑上方6次，且每经3整天该卫星都刚好回到地球经线上方，则该卫星绕地球运行的周期为（）A. A、4小时B. B、8小时C. C、12小时D. D、16小时3、从长期来看，火星是一个可供人类移居的星球．假设有一天宇航员乘宇宙飞船登陆了火星，在火星上做自由落体实验，得到物体自由下落h所用的时间为t，设火星半径为R，据上述信息推断，宇宙飞船绕火星做圆周运动的周期不小于A. A、B. B、C. C、D. D、4、如图所示，一个质量为的物体静止放在光滑水平面上，在互成角度的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为，在力的方向上获得的速度分别为、，物体发生的位移为，在力的方向上发生的位移分别为、。

高中物理学习材料桑水制作综合检测(一)第1章怎样研究抛体运动(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，第1－4题只有一项符合题目要求，第5－7题有多项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选均得0分．)1. 我国是水资源严重缺乏的国家，人均水资源拥有量仅为世界平均水平的1/4，因而节约用水是一项基本国策．土地浇灌时，由大水漫灌改为喷灌，能够节约很多淡水．如图1所示的是推行节水工程的转动喷水“龙头”，“龙头”距地面高为h＝1.25 m，它沿水平方向把水喷出，现要求喷灌半径为x＝10 m，则喷出水的最大初速度为( )图1 A．10 m/s B．20 m/s C．15 m/s D．30 m/s【解析】喷出的水做平抛运动，由h＝12gt2得t＝2hg，喷出水的最大初速度v0＝xt＝10h2hg＝52gh＝20 m/s.B正确．【答案】 B2．(2011·上海高考)如图2，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为α，船的速率为( )图2A．v sin α B.v sin αC．v cos α D.v cos α【解析】船的速率等于人的速度v沿绳方向的分速度即v船＝v·cos α，故C正确．【答案】 C3．(2012·重庆高一检测)竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮．当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图3所示．若玻璃管的长度为1.0 m，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为( )图3A．0.1 m/s,1.73 m B．0.173 m/s,1.0 m C．0.173 m/s,1.73 m D．0.1 m/s,1.0 m【解析】由运动的独立性知，在竖直方向上运动的时间t＝yvy＝1.00.1s＝10s.红蜡块的水平速度v x＝v y cot 30°＝0.173 m/s.水平移动距离x＝v x·t＝1.73 m.【答案】 C4．如图4所示，离地面高h处有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾角为30°的光滑斜面滑下．若甲、乙同时到达地面，则v的大小是( )图4A.2gh2B．2ghC．22gh D．342gh【解析】甲物体做平抛运动，用时t＝2hg，而乙沿斜面做匀加速运动，a＝g sin 30°，所以hsin 30°＝v0t＋12at2，由以上各式解得v＝342gh，故D正确．【答案】 D5．(2013·安康中学检测)图5如图5所示，在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则( )A．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C．垒球在空中运动的水平位移由初速度和击球点离地面的高度决定D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定【解析】垒球水平击出后做平抛运动，由公式h＝12gt2和x＝vt可知C、D正确．【答案】CD6．将一个物体以v0斜向上抛出，不计空气阻力，则此物体在空气中的运动( ) A．为匀变速运动B．在最高点速度为零C．在上升的最后一秒内速度变化量的方向向下D．可以把物体的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛两个分运动处理【解析】物体做斜抛运动中，只受重力，所以加速度恒为g，方向竖直向下，故A对，C对；斜抛可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动，故D正确；而在最高点有一水平速度，速度不为零，故B错．【答案】ACD7．图6中AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平速度v0抛出一小球，其落点到A的水平距离为x1，从A点以水平速度3v0抛出小球，其落点到A的水平距离为x2，不计空气阻力，则x1∶x2可能等于( )图6 A．1∶3 B．1∶6 C．1∶9 D．1∶12【解析】若小球两次都落至斜面，则x＝v0t，y＝12gt2，tan θ＝yx，解得t＝2v0tan θg，x＝2v20tan θg，所以x1∶x2＝1∶9；若小球两次都落至水平面，则下落高度都为A点距水平面的高度，所以运动时间相等，由x＝v0t知x1∶x2＝1∶3；若小球第一次落至斜面，第二次落至水平面，则19<x1x2<13.综上所述19≤x1x2≤13，故A、B、C项均有可能．【答案】ABC二、非选择题(本题共5小题，共58分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．)图78．(8分)某同学在做平抛运动实验时得到了如图7中的运动轨迹，a、b、c 三点的位置在运动轨迹上已标出．则(1)小球平抛的初速度为______m/s.(g取10 m/s2)(2)小球抛出点的位置坐标为：x＝____________cm，y＝________cm.【解析】(1)由平抛运动公式在x方向上x ab＝v0T，在竖直方向上h bc－h ab ＝gT2，代入数据解得T＝0.1 s，v0＝2 m/s.(2)小球经过b点时竖直分速度v by＝hac2T＝1.5 m/s，小球从开始运动到经过b时历时t b＝vbyg＝0.15 s，说明小球经过a点时已经运动了时间t a＝0.05 s，所以小球抛出点的坐标为x＝－v0t a＝－10 cm；y＝－12gt2a＝－1.25 cm.【答案】(1)2 (2)－10 －1.259．(12分)(2013·西宁高一检测)某同学在“研究平抛物体的运动”实验中，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程．他先调整斜槽轨道使槽口末端水平，然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy，将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合，Oy轴与重垂线重合，Ox轴水平(如图8甲)．实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出．依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹(如图乙所示)．已知方格边长为L＝5 cm，重力加速度为g＝10 m/s2，计算结果取两位有效数字．甲乙图8(1)小球平抛的初速度v0＝________m/s；(2)小球运动的轨迹方程的表达式为y＝________x2.(3)你认为下列情况可能产生实验误差的是________．A．小球在轨道上滚动过程中有摩擦力B．每次下移水平挡板不均匀C．实验时，斜槽轨道槽口末端不水平．D．固定方格纸的木板有时倾斜【解析】(1)小球在水平方向做匀速直线运动x＝v0t，竖直方向做自由落体运动y＝12gt2，则v＝g2y·x代入几组(x，y)得初速度的平均值v0＝1.5 m/s.(2)轨迹方程y＝g2v20x2，代入数值得y＝2.2x2.(3)中A、B不会影响小球的运动，也不会对描点造成误差，而固定方格纸的木板倾斜时对描点造成误差．而斜槽末端不水平也会造成误差．【答案】(1)1.5 (2)2.2 (3)CD图910．(10分)某船在静水中的速度为5 m/s，当船头始终正对河岸航行，船的实际轨迹与河岸的夹角为60°，如图9所示，船航行30 s到达对岸，求：河宽和水速分别为多少？【解析】由物体实际运动方向永远是合运动的方向，v合与河岸夹角θ＝60°，由运动合成的平行四边形定则可得：tan θ＝v船v水，所以v水＝v船tan 60°，即水速v水＝0.577×5 m/s＝2.89 m/s.根据运动的独立性原理可得：河宽d＝v船·t＝5×30 m＝150 m.【答案】150 m 2.89 m/s11. (12分)如图10所示，一架装载救援物资的飞机，在距水平地面h＝500 m的高处以v＝100 m/s的水平速度飞行．地面上A、B两点间的距离x＝100 m，飞机在离A点的水平距离x0＝950 m时投放救援物资，不计空气阻力(g取10 m/s2)．求：图10(1)救援物资从离开飞机到落到地面所经历的时间．(2)通过计算说明，救援物资能否落在A、B区域内．【解析】救援物资释放离开飞机后以初速度v做平抛运动，由h＝12gt2得：下落时间t＝2hg＝2×50010s＝10 s，这10 s内物资在水平方向通过距离x＝vt＝100×10 m＝1 000 m，大于x0小于x0＋x，故救援物资能落在A、B区域内．【答案】(1)10 s (2)救援物资能落在A、B区域内．图1112．(16分)(2011·海南高考)如图11，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆．ab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的C点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径．【解析】根据题意，小球做平抛运动落到c点的竖直高度为y＝R sinθ＝R 2而y＝12gt2，即R2＝12gt2，水平位移x＝R＋R cos θ，而x＝v0t，联立解得R＝4v20(7＋43)g＝(28－163)v2g.【答案】(28－163)v2 0 g。

2024-2025学年沪科版(2019)共同必修2物理上册阶段测试试卷921考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______总分栏题号一二三四总分得分评卷人得分一、选择题(共7题，共14分)1、如图所示，质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左，大小为，守门员在此时用手握拳击球，使球以大小为的速度水平向右飞出，手和球作用的时间极短，则A. 击球前后球动量改变量的方向水平向左B. 击球前后球动量改变量的大小是C. 击球前后球动量改变量的大小是D. 球离开手时的机械能不可能是2、如图所示，为火车在水平路基上拐弯处的截面示意图，弯道的半径为R，轨道的外轨略高于内轨，轨道平面倾角为θ（θ很小）．当火车以大小为的速度通过此弯道时，则火车（）A. 所受支持力N的竖直分量大于重力GB. 所受支持力N的水平分量提供向心力C. 所受重力G在平行于轨道平面方向上的分量提供向心力D. 所受重力G在垂直于轨道平面方向上的分量提供向心力3、如图所示，一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A；若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，则平衡时（静摩擦力足够大）球与斜面的接触点为B。

已知AB 段弧所对应的圆心角度数为60°，对圆球重心离球心O的距离以下判断正确的是（）A.B.C.D.4、如图所示，有一直角三角形粗糙斜面体ABC，已知AB边长为h，BC边长为2h，当地重力加速度为g．第一次将BC边固定在水平地面上，小物体从顶端沿斜面恰能匀速下滑；第二次将AB边固定于水平地面上，让该小物体从顶端C静止开始下滑；那么（）A. 小物体两次从顶端滑到底端的过程中，克服摩擦力做功相等B. 无法比较小物体这两次从顶端滑到底端的过程中，小滑块克服摩擦力做功的大小C. 第二次小物体滑到底端A点时的速度大小2D. 第二次小物体滑到底端A点时的速度大小5、如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( )A. 重力的平均功率相同B. 到达底端时重力的瞬时功率P A = P BC. 到达底端时两物体的速度相同D. 重力对两物体做的功相同6、将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略．P为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过P点时的动能分别为和．从抛出开始到第一次经过P点的过程中小球克服重力做功的平均功率为，从抛出开始到第二次经过P点的过程中小球克服重力做功的平均功率为．下列选项正确的是A.B.C.D.7、物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图所示；下列表述正确的是()A. 在0～1 s内，合外力做正功B. 在0～2 s内，合外力总是做负功C. 在1 s～2 s内，合外力不做功D. 在0～3 s内，合外力总是做正功评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)8、两个互相垂直的匀变速直线运动，初速度大小分别为v1和v2，加速度大小分别为a1和a2，则它们的合运动的轨迹A. 如果v1=v2=0，则轨迹一定是直线B. 如果v1≠0，v2≠0，则轨迹一定是曲线C. 如果a1=a2，则轨迹一定是直线D. 如果a1/a2=v1/v2，则轨迹一定是直线9、如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g．物块上升的最大高度为H；则此过程中，物块的（）A. 动能损失了2mgHB. 动能损失了mgHC. 机械能损失了mgHD. 机械能损失了mgH10、长度为L的轻质细杆OA，A端有一质量为m的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，已知在最高点处，小球速度为v时，杆对球的弹力大小为F=mg，则最高点处速度变为2v时，杆对小球弹力大小可能为（）A. mgB. 2mgC. 4mgD. 5mg11、如图所示，带电小球a由绝缘细线OC和OE悬挂而处于静止状态，其中OC水平，地面上固定以绝缘且内壁光滑的的圆弧细管道AB，圆心O与a球位置重合，管道低端B与水平地面相切，一质量为m的带电小球b 从A端口由静止释放，当小球b运动到B端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为g，在此过程中（））A. 小球b的机械能守恒B. 悬线OE的拉力先增大后减小C. 悬线OC的拉力先增大后减小D. 小球b受到的库仑力大小始终为3mg12、在某一稳定轨道运行的空间站中，物体处于完全失重状态．如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置，整个轨道光滑，P、Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点，对应的圆周运动轨道半径分别为R和r（R＞r）．宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道；下列说法正确的是（）A. 如果减小小球的初速度，小球可能不能到达P点B. 小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力C. 小球经过P点时比经过Q点时角速度小D. 小球经过P点时比经过Q点时线速度小13、如图所示，动滑轮下系有一个质量为的物块，细线一端系在天花板上，另一端绕过动滑轮。

综合检测(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(此题共12小题.每一小题4分，共48分)1.如图1所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的答案是( )图1A.摩擦力对物体做正功B.支持力对物体做正功C.重力对物体做正功D.合外力对物体做正功答案 A解析摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向一样，故摩擦力做正功，A对；支持力始终垂直于速度方向，不做功，B错；重力对物体做负功，C错；合外力为零，不做功，D错.2.火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆.火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，如此两颗卫星相比( )A.火卫一距火星外表较近B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较小D.火卫二的向心加速度较大答案 A解析 由GMm r 2＝ma ＝mv 2r ＝m 4π2T 2r 得：a ＝GMr2，v ＝GMr，r ＝3GMT 24π2，如此T 大时，r 大，a小，v 小，且由ω＝2πT知，T 大，ω小，故正确选项为A.3.如图2所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D 点(D 点是曲线的拐点)时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，如此质点从A 点运动到E 点的过程中，如下说法中正确的答案是( )图2A.质点经过C 点的速率比D 点的大B.质点经过A 点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C.质点经过D 点时的加速度比B 点的大D.质点从B 到E 的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 答案 A解析 因为质点做匀变速运动，所以加速度恒定，C 项错误.在D 点时加速度与速度垂直，故知加速度方向向上，合力方向也向上，所以质点从C 到D 的过程中，方向与速度方向夹角大于90°，合力做负功，动能减小，v C >v D ，A 项正确，B 项错误.从B 至E 的过程中，加速度方向与速度方向夹角一直减小，D 项错误.4.把甲物体从2h 高处以速度v 0水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为L ，把乙物体从h 高处以速度2v 0水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为s ，不计空气阻力，如此L 与s 的关系为( )A.L ＝s 2B.L ＝2sC.L ＝22s D.L ＝2s答案 C解析 根据2h ＝12gt 21，得t 1＝2h g， 如此L ＝v 0t 1＝2v 0h g. 由h ＝12gt 22，得t 2＝2hg ，如此s ＝2v 0t 2＝2v 02hg，所以L ＝22s ，应当选项C 正确. 5.明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图3所示)，记录了我们祖先的劳动智慧.假设A 、B 、C 三齿轮半径的大小关系为r A >r B >r C ，如此( )图3A.齿轮A 的角速度比C 的大B.齿轮A 、B 的角速度大小相等C.齿轮B 与C 边缘的线速度大小相等D.齿轮A 边缘的线速度比齿轮C 边缘的线速度大 答案 D解析 齿轮A 边缘的线速度v A 与齿轮B 边缘的线速度v B 相等，齿轮B 、C 的角速度ωB ＝ωC .由v A ＝ωA r A ，v B ＝ωB r B ，v C ＝ωC r C ，v A ＝v B ，r A >r B >r C ，ωB ＝ωC 可得：ωA <ωB ，ωA <ωC ，v B >v C ，v A >v C ，应当选项D 正确.6.2015年9月23日，在江苏省苏州市进展的全国田径锦标赛上高兴龙获得男子跳远冠军，在一次试跳中，他(可看成质点)水平距离达8 m ，最高处高达1 m.设他离开地面时的速度方向与水平面的夹角为α，假设不计空气阻力，如此tan α等于( ) A.18 B.14C.12 D.1 答案 C解析 从起点A 到最高点B 可看成平抛运动的逆过程，如下列图，运动员做平抛运动，初速度方向与水平方向夹角的正切值为tan α＝2tan β＝2×h x 2＝2×14＝12，选项C 正确.7.引力波现在终于被人们用实验证实，爱因斯坦的预言成为科学真理.早在70年代就有科学家发现，高速转动的双星可能由于辐射引力波而使星体质量缓慢变小，观测到周期在缓慢减小，如此该双星间的距离将( )A.变大B.变小C.不变D.可能变大也可能变小 答案 B8.如图4所示，一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点处.将小球拉至A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O 点正下方B 点速度为v ，AB 间的竖直高度差为h ，如此( )图4A.由A 到B 重力做的功等于mghB.由A 到B 重力势能减少12mv 2C.由A 到B 小球抑制弹力做功为mghD.小球到达位置B 时弹簧的弹性势能为mgh －mv 22答案 AD解析 重力做功只和高度差有关，故由A 到B 重力做的功等于mgh ，选项A 正确；由A 到B 重力势能减少mgh ，选项B 错误；由A 到B 小球抑制弹力做功为W ＝mgh －12mv 2，选项C 错误，D 正确.9.如图5所示，斜面顶端A 与另一点B 在同一水平线上，甲、乙两小球质量相等.小球甲沿光滑斜面以初速度v 0从顶端A 滑到底端，小球乙以同样的初速度从B 点抛出，不计空气阻力，如此( )图5A.两小球落地速率一样B.两小球落地时，重力的瞬时功率一样C.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功一样D.从开始运动至落地过程中，重力的平均功率一样 答案 AC解析 由于斜面光滑，且不计空气阻力，故两小球运动过程中只有重力做功，由机械能守恒定律可知两小球落地时速率一样，应当选项A 正确；由于A 小球沿斜面做匀加速运动，B 小球做斜抛运动，它们落地时的速度方向不同，故两小球落地时，重力的瞬时功率不一样，选项B 错误；由于重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关，故从开始运动至落地过程中，重力对它们做功一样，选项C 正确；由于两小球的运动方式不同，所以从开始运动至落地过程中所用时间不同，由P ＝W t可知重力的平均功率不同，选项D 错误.10.在圆轨道上运动的质量为m 的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R ，地面上的重力加速度为g ，如此( ) A.卫星的动能为mgR4B.卫星运动的周期为4π2R gC.卫星运动的加速度为g2D.卫星运动的速度为2Rg 答案 AB解析 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设地球质量为M 、卫星的轨道半径为r ，如此GMm (2R )2＝mv 22R ，忽略地球自转的影响有GMmR2＝mg ，联立得v ＝gR2，卫星的动能E k ＝12mv 2＝14mgR ，选项A 正确，D 错误；卫星运动的周期T ＝2πrv ＝4π2Rg，选项B正确；设卫星运动的加速度为a ，如此有GMm (2R )2＝ma ，联立得a ＝g4，选项C 错误.11.如图6所示，一质量为M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m 的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中(重力加速度为g )( )图6A.小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B.小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C.此过程中小环的机械能守恒D.小环滑到大环最低点时，大圆环对杆的拉力大于(m ＋M )g 答案 BCD解析 小环滑到大圆环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环处于超重状态，同时知杆对大圆环的拉力大于(M ＋m )g ，由牛顿第三定律知，大圆环对杆的拉力大于(M ＋m )g ，应当选项A 错误，选项B 、D 正确.由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒，应当选项C 正确.12.图7甲为0.1 kg 的小球从最低点A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m 的半圆轨道后，小球速度的平方与其高度的关系图像，如图乙所示.小球恰能到达最高点C ，轨道粗糙程度处处一样，空气阻力不计.g 取10 m/s 2，B 为AC 轨道中点.如下说法正确的答案是( )图7A.图乙中x ＝4B.小球从B 到C 损失了0.125 J 的机械能C.小球从A 到C 合外力对其做的功为－1.05 JD.小球从C 抛出后，落地点到A 的距离为0.8 m 答案 ACD解析 当h ＝0.8 m 时小球在C 点，由于小球恰能到达最高点C ，故mg ＝m v 2C r，所以v 2C ＝gr ＝10×0.4 m 2·s －2＝4 m 2·s －2，应当选项A 正确；由条件无法计算出小球从B 到C 损失了0.125 J 的机械能，应当选项B 错误；小球从A 到C ，由动能定理可知W 合＝12mv 2C －12mv 2A ＝12×0.1×4J －12×0.1×25 J＝－1.05 J ，应当选项C 正确；小球离开C 点后做平抛运动，故2r ＝12gt 2，落地点到A 的距离x 1＝v C t ，解得x 1＝0.8 m ，应当选项D 正确.二、实验题(此题共2小题，共16分)13.(8分)如图8甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径与线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动.力传感器测量向心力F ，速度传感器测量圆柱体的线速度v ，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F 与线速度v 的关系：图8(1)该同学采用的实验方法为________.A.等效替代法B.控制变量法C.理想化模型法(2)改变线速度v，屡次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：v/(m·s－1) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0F/N0.88 2.00 3.50 5.507.90该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点.①作出F－v2图线；②假设圆柱体运动半径r＝0.2 m，由作出的F－v2的图线可得圆柱体的质量m＝_____ kg.(结果保存两位有效数字)答案(1)B (2)①②0.1814.(8分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.图9(1)某同学用20分度游标卡尺测量出小球的直径为1.020 cm.图9所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55 ms、5.15 ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为v A、v B，其中v A＝________m/s.(2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，当地的重力加速度为g，只需比拟_____(用题目中涉与的物理量符号表示)是否相等，就可以验证机械能是否守恒.(3)通过屡次实验发现，小球通过光电门A 的时间越短，(2)中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是________________________________________________. 答案 (1)4(4.0或4.00也对) (2)gh 和v 2A 2－v 2B2 (3)小球上升过程中受到空气阻力的作用，速度越大，所受阻力越大解析 (1)小球通过光电门可近似认为做匀速直线运动，所以v A ＝d t A ＝1.020 cm2.55 ms＝4 m/s ；(2)在验证机械能守恒定律时，要看动能的减少量是否等于势能的增加量，即gh ＝v 2A 2－v 2B2；(3)小球通过A 的时间越短，意味着小球的速度越大，而速度越大受到的空气阻力就越大，损失的能量越多，动能的减少量和势能的增加量差值就越大.三、计算题(此题共3小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15.(10分)如图10所示，假设某星球外表上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m ＝2.0 kg 的小物块从斜面底端以速度9 m/s 沿斜面向上运动，小物块运动1.5 s 时速度恰好为零.小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R ＝1.2×103km.试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图10(1)该星球外表上的重力加速度g 的大小； (2)该星球的第一宇宙速度的大小. 答案 (1)7.5 m/s 2(2)3×103m/s解析 (1)对物块受力分析，由牛顿第二定律可得 －mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，①a ＝0－v 0t，②由①②代入数据求得g ＝7.5 m/s 2.(2)设第一宇宙速度为v ，由mg ＝m v 2R得：v ＝gR ＝3×103m/s.16.(12分)如图11所示，摩托车做特技表演时，以v 0＝10.0 m/s 的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出.假设摩托车冲向高台的过程以P ＝4.0 kW 的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t ＝3.0 s ，人和车的总质量m ＝1.8×102kg ，台高h ＝5.0 m ，摩托车的落地点到高台的水平距离x ＝10.0 m.不计空气阻力，g 取10 m/s 2.求：图11(1)摩托车从高台飞出到落地所用的时间； (2)摩托车落地时速度的大小；(3)摩托车冲上高台过程中抑制阻力所做的功. 答案 (1)1.0 s (2)10 2 m/s (3)3.0×103J 解析 (1)摩托车在空中做平抛运动， 设摩托车飞行时间为t 1. 如此h ＝12gt 21，t 1＝2h g＝2×5.010s ＝1.0 s (2)设摩托车到达高台顶端的速度为v x ，即平抛运动的水平速度v x ＝x t 1＝10.01.0m/s ＝10.0 m/s ，竖直速度为v y ＝gt 1＝10.0 m/s摩托车落地时的速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝10 2 m/s.(3)摩托车冲上高台的过程中，根据动能定理：Pt －W f －mgh ＝12mv 2x －12mv 20，代入数据解得W f ＝3.0×103 J所以，摩托车冲上高台的过程中摩托车抑制阻力所做的功为3.0×103J.17.(14分)为了研究过山车的原理，某物理小组提出了如下设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°、长为L 1＝2 3 m 的倾斜轨道AB ，通过微小圆弧与长为L 2＝32m 的水平轨道BC 相连，然后在C 处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D 处，如图12所示.现将一个小球从距A 点高为h ＝0.9 m 的水平台面上以一定的初速度v 0水平弹出，到A 点时速度方向恰沿AB 方向，并沿倾斜轨道滑下.小球与AB 和BC 间的动摩擦因数均为μ＝33，g 取10 m/s 2.图12(1)求小球初速度v 0的大小； (2)求小球滑过C 点时的速率v C ；(3)要使小球不离开轨道，如此竖直圆弧轨道的半径R 应该满足什么条件？答案 (1) 6 m/s (2)3 6 m/s (3)0<R ≤1.08 解析 (1)小球开始时做平抛运动：v 2y ＝2gh ，代入数据解得v y ＝2gh ＝2×10×0.9 m/s ＝3 2 m/s ，A 点：tan 60°＝v yv x，得v x ＝v 0＝v ytan 60°＝323m/s ＝ 6 m/s.(2)从水平抛出到C 点的过程中，由动能定理得mg (h ＋L 1sin θ)－μmgL 1cos θ－μmgL 2＝12mv 2C －12mv 20，代入数据解得v C ＝3 6 m/s.(3)小球刚好能过最高点时，重力提供向心力，如此mg ＝mv 2R 1，12mv 2C ＝2mgR 1＋12mv 2，代入数据解得R 1＝1.08 m ，当小球刚能到达与圆心等高时，有12mv 2C ＝mgR 2，代入数据解得R 2＝2.7 m ，当圆轨道与AB 相切时R 3＝BC ·tan 60°＝1.5 m ， 即圆轨道的半径不能超过1.5 m ，综上所述，要使小球不离开轨道，R 应该满足的条件是0<R ≤1.08 m.。

2024年沪科版必修2物理上册阶段测试试卷274考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共7题，共14分)1、在某球形星球表面做物体自由下落的实验时，测量得到物体下落高度h所用时间为t，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则该星球的平均密度为（）A.B.C.D.2、下列说法正确的是（）A. 产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化B. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C. 相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的D. 机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，都能在真空中传播3、如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v−t图象如图乙所示.人顶杆沿水平地面运动的s−t图象如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法中正确的是()A. 猴子的运动轨迹为直线B. 猴子在前2s内做匀变速曲线运动C. t=0时猴子的速度大小为8m/sD. t=1s时猴子的加速度大小为4m/s24、某机器的齿轮系统如图所示，中间的轮叫做太阳轮，它是主动轮，从动轮称为行星轮，太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起，如果太阳轮一周的齿数为n1，行星轮一周的齿数为n2，当太阳轮转动的角速度为时；最外面的大轮转动的角速度为（）A.B.C.D.5、共享单车风靡全国各大城市，如图是单车的一部分，a为脚踏板，b为大齿轮的轮缘，c为小齿轮的轮缘，d 为后轮的轮胎边缘。

某人骑着该车不断转动a使车匀速前进；下列说法错误的是（）A. a、b两点适用于向心加速度与半径成正比B. b、c两点适用于向心加速度与半径成反比C. 四个点中d的线速度最小D. 车前进的速度跟d的线速度大小相等6、2021年9月16日，神舟十二号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离，神舟十二号航天员乘组已在空间站组合体工作生活了90天、刷新了中国航大员单次飞行任务太空驻留时间的记录。

新改版沪科版高中物理必修第二册综合测试卷附答案一、单选题1．如图所示，广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处，摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成，沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动，则坐在观光球舱中的某游客（）A．动能不变B．合外力不变C．线速度不变D．机械能守恒2．2020年6月23日9：43，我国在西昌卫星发射基地成功发射了北斗系列最后一颗组网卫星，成功实现“北斗收官”。

该卫星先被发射到近地轨道上，然后在P点点火加速后进入椭圆轨道，如图所示，下列说法正确的是（）A．该卫星在近地轨道运行的周期大于在椭圆轨道运行的周期B．该卫星在椭圆轨道P点的速度等于第一字宙速度C．该卫星在近地轨道P点的加速度小于在椭圆轨道P点的加速度D．知道引力常量，测出该卫星在近地轨道运行的周期就能估算地球的平均密度3．2020 年1 月我国成功发射了“吉林一号”卫星，卫星轨道可看作距地面高度为650km 的圆，地球半径为6400km，第一宇宙速度为7.9km/s。

则该卫星的环绕速度为（）A．16.7km/s B．11.2km/s C．7.9km/s D．7.5km/s4．2015年9月14日，美国的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号，此信号是由两个黑洞的合并过程产生的。

如果将某个双黑洞系统简化为如图所示的圆周运动模型，两黑洞绕O点做匀速圆周运动。

在相互强大的引力作用下，两黑洞间的距离逐渐减小，在此过程中，两黑洞做圆周运动的（）A．周期均逐渐增大B．线速度均逐渐减小C．角速度均逐渐增大D．向心加速度均逐渐减小5．如图所示，景观喷泉从同一位置喷出两水柱，在水柱中各取一小段水柱体A和B，A的质量大于B的质量，A、B上升的最大高度相同，落点位于同一水平地面上，空气阻力不计。

则A、B从喷出到落地的过程中，下列说法正确的是（）A．A的加速度大小比B的大B．A、B的空中飞行时间一样长C．A在最高点时速度大小比B的大D．A、B落地时的速度大小一样大6．一物体做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在该物体上的力不发生改变，则该物体不可能做（）A．匀加速直线运动B．匀速圆周运动C．匀减速直线运动D．匀变速曲线运动7．下列现象中，与离心运动无关的是（）A．汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩B．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球C．洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上D．汽车启动时，乘客向后倒8．伽利略理想斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必将准确地回到与它开始运动时相同高度的点，既不会更高一点，也不会更低一点。

高中物理学习材料七宝中学2012学年第二学期高一年级摸底考试物理试题命题人： 审核人： 2013.2（考试时间：90分钟，满分：100分，答案全部填在答题纸上）一、不定项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分.多选题选对但没有选全得1分，选错不得分。

提示：多选题数量较少，没有把握的不要多选！）1．下列关于参照系的说法中，正确的是（ ）（A ）被选做参照系的物体一定是相对地面静止的，（B ）选不同的参照系时对同一物体的描述是相同的，（C ）描述同一物体的运动时可以取不同物体做参照系，（D ）描述不同物体的运动不能用同一物体做参照系。

2．下列情况中的物体可以看作质点的是（ ）（A ）地面上放一只木箱，在其上面的箱角施加一个力，研究它先滑动还是先翻倒时，（B ）地面上放一只木箱，用外力拖动木箱，研究木箱沿地板做直线运动时，（C ）研究打出后不同转向的乒乓球的运动时，（D ）计算卫星绕地球一周所需时间时。

3．下列关于加速度的说法中正确的是（ ）（A ）加速度就是物体增加的速度， （B ）物体速度为零时加速度也必为零，（C ）物体速度越大加速度也一定越大， （D ）物体速度变化越快加速度一定越大。

4．卡车卸货时，箱子从搁在卡车后面的固定斜板顶端由静止开始沿斜板匀加速下滑，经过斜板中点时的速度为2 m/s ，则该箱子到达斜板底端时的速度为 （ ）（A ）2 2 m/s, （B ） 2 m/s, （C ）4 m/s, （D ）6 m/s 。

5．有一个做匀变速直线运动的物体，相继通过A 点和B 点时的速度分别为v A 和v B ，则其经过A 、B 段的中间时刻的速度和经过A 、B 段的中间位置时的速度分别为（ ）（A ）v A ＋v B 2 ，v A ·v B ， （B ）v A ＋v B 2，(v A 2＋v B 2)/2 ， （C ）v A －v B 2 ，(v A 2＋v B 2)/2 ， （D ）v A －v B 2 ，v A ·v B 。

高一物理期末质量检测题注意事项：1.本试题分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡。

全卷总分值100分。

2.考生答题时，必需将第Ⅰ卷上所有题的正确答案用2B铅笔涂在答题卡上所对应的信息点处，答案写在Ⅰ卷上无效。

3.交卷时，只交第Ⅱ卷和答题卡。

第Ⅰ卷（选择题，共42分）一．选择题（每题4分，共48分，每题所给出的四个选项中，至少．．有一个正确。

）1．某位同窗做“验证机械能守恒定律”的实验，以下操作步骤中错误的选项是() A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接低压交流电源B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到必然高度C．先释放纸带，再接通电源D．改换纸带，重复实验，依照记录处置数据2．沿高度相同、长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端，比较克服重力所做的功，正确的选项是()A．沿长度大的粗糙斜面拉，克服重力做功最多B．沿长度小的粗糙斜面拉，克服重力做功必然最少C．不管长度如何，斜面越粗糙，克服重力做功越多D．几种情形下，克服重力做功一样多3．在以下所述的物理进程中，机械能守恒的是()A．把一个物体竖直向上匀速提升的进程B．人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的进程C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的进程D．从高处竖直下落的物体落在竖立的弹簧上，紧缩弹簧的进程4．在滑腻的水平面上，物体A以较大速度v a向前运动，与以较小速度v b向同一方向运动的，连有轻质弹簧的物体B发生彼此作用，如下图．在弹簧被紧缩的进程中，当系统的弹性势能最大时()A．v a＞v b B．v a＝v bC．v a＜v b D．无法确信5．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图1所示，F1和F2是椭圆轨道的两个核心，行星在A点的速度比在B点的大，那么太阳是位于()A．F2 B．A C．F1D．B6．关于天体运动，以下说法正确的选项是()A．天体的运动与地面上物体的运动所遵循的规律是不同的B．天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动C．太阳东升西落，因此太阳绕地球运动4题图5题图D ．太阳系的所有行星都围绕太阳运动7．要使两物体间万有引力减小到原先的1/4，可采纳的方式是( )A ．使两物体的质量各减少一半，距离维持不变B ．使两物体间的距离增至原先的2倍，质量不变C ．使其中一个物体的质量减为原先的1/4，距离不变D ．使两物体的质量及它们之间的距离都减为原先的1/48．．关于万有引力定律的数学表达式F ＝G m 1m 2r2，以下说法正确的选项是( ) A ．公式中的G 为引力常量，是人为规定的B ．r 趋近零时，万有引力趋于无穷大C ．m 1、m 2受到的万有引力老是大小相等的，是作使劲与反作使劲的关系D ．m 1、m 2受到的万有引力老是大小相等、方向相反，是一对平稳力9．日常生活中，咱们并没发觉物体的质量随物体运动的速度转变而转变，其缘故是( )A ．运动中物体无法称量其质量B ．物体的速度远小于光速，质量转变极小C ．物体的质量太大D ．物体的质量不随速度的转变而转变10．一光源随着惯性系S ′以固定的速度v 相关于惯性系S 运动，在惯性系S 上的观看者测得S ′惯性系中的光的传播速度( )A ．等于c －vB ．等于c ＋vC ．等于cD ．在c ＋v 和c －v 之间11. 长为L 的轻绳，一端固定在O 点，另一端拴一质量为m 的小球，小球从最低点开始运动．假设小球恰能在竖直平面内做圆周运动，取O 点所在平面为零势能面，那么小球在最低点时，具有的机械能为( )A ．2mgL mgL mgL D ．mgL12. 如下图，别离使劲F 1、F 2、F 3将质量为m 的静止物体，由同一滑腻斜面的底端以相同加速度拉到斜面的顶端，假设在物体抵达斜面顶端时，拉力F 1、F 2、F 3做功的瞬时功率别离为P 1、P 2、P 3，那么以下关系式中正确的选项是( )A ．P 1＜P 2＝P 3B ．P 1＝P 2＝P 3C ．P 1＞P 2＞P 3D ．无法确定大小高一物理期末质量检测题题号一二三总分总分人20 21得分复核人第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二．填空题（每空2分，共26分。

2024届上海市12校物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、一质点做直线运动的x-t图象如图所示，由图象可知()A．质点沿x轴负方向做匀速运动B．质点沿x轴正方向做匀速运动C．t＝0时，质点的速度是5m/sD．t＝0时，质点的速度是-5m/s2、(本题9分)如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（）A．受重力和台面的持力B．受重力、台面的支持力和向心力C．受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力D．受重力、台面的支持力和静摩擦力3、(本题9分)气象研究小组用图示简易装置测定水平风速．在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来．已知风力大小正比于风速，当风速v0＝3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°，则下列说法正确的是（）A ．细线拉力的大小为233mg B ．细线的拉力与风力的合力大小大于mgC ．风速增大到某一值时，θ可能等于90°D ．风速变为原来的两倍，则θ一定变为原来的两倍4、如图为湖边一倾角为30的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O ，一人站在A 点以速度0v 沿水平方向仍一小石子，已知40m AO =，不计空气阻力，g 取210m/s ．下列说法正确的是（ ）A ．若018m/s v >，则石块可以落入水中B ．若020m/s v <，则石块不能落入水中C ．若石子能落入水中，则0v 越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大D ．若石子不能落入水中，则0v 越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大5、 (本题9分)做匀速圆周运动的物体,发生变化的物理量是A ．速度B ．动能C ．角速度D ．周期6、 (本题9分)如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m 的小球从槽高h 处开始自由下滑则（ ）A ．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B ．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C ．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处7、(本题9分)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N 点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则（）A．B的加速度等于A的加速度B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的速度大D．A、B两球落地时的速度大小相等8、甲、乙两汽车在t=0时刻并排同向行驶，它们运动的v-t图象如图所示．则（）A．甲的速度变化更快B．乙的速度减小，加速度减小C．0~20s内，乙的平均速度是25m/sD．两汽车在t=20s时再次并排行驶9、(本题9分)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是( )A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能大于它在N点的动能10、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。

最新沪科版高中物理必修二测试题及答案章末检测试卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内()A．速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变B．速度可以不变，但加速度一定不断改变C．质点不可能在做匀变速运动D．质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向答案 D解析物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一直线上，故速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，其加速度不为零，但加速度可以不变，例如平抛运动，就是匀变速运动．故A、B、C错误．曲线运动的速度方向时刻改变，质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向，故D 正确．2．斜抛运动与平抛运动相比较，相同的是()A．都是匀变速曲线运动B．平抛是匀变速曲线运动，而斜抛是非匀变速曲线运动C．都是加速度逐渐增大的曲线运动D．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛是速度一直减小的曲线运动答案 A解析平抛运动与斜抛运动的共同特点是它们都以一定的初速度抛出后，只受重力作用．合外力为G ＝mg，根据牛顿第二定律可以知道平抛运动和斜抛运动的加速度都是恒定不变的，大小为g，方向竖直向下，都是匀变速运动．它们不同的地方就是平抛运动是水平抛出、初速度的方向是水平的，斜抛运动有一定的抛射角，可以将它分解成水平分速度和竖直分速度，也可以将平抛运动看成是特殊的斜抛运动(抛射角为0°)．平抛运动和斜抛运动初速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上，所以它们都是匀变速曲线运动，B、C错，A正确．平抛运动的速率一直在增大，斜抛运动的速率可能先减小后增大，也可能一直增大，D错．3．一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图1所示．关于物体的运动，下列说法正确的是()图1A．物体做速度逐渐增大的曲线运动B．物体运动的加速度先减小后增大C．物体运动的初速度大小是50 m/sD．物体运动的初速度大小是10 m/s答案 C解析由题图知，x方向的初速度沿x轴正方向，y方向的初速度沿y轴负方向，则合运动的初速度方向不在y轴方向上；x轴方向的分运动是匀速直线运动，加速度为零，y轴方向的分运动是匀变速直线运动，加速度沿y轴方向，所以合运动的加速度沿y轴方向，与合初速度方向不在同一直线上，因此物体做曲线运动．根据速度的合成可知，物体的速度先减小后增大，故A错误．物体运动的加速度等于y轴方向的加速度，保持不变，故B错误；根据题图可知物体的初速度为：v0＝v x02＋v y02＝302＋402m/s＝50 m/s，故C正确，D错误，故选C.4. 如图2所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央光滑小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球上升的速度大小为()图2A．v sin θB．v cos θC．v tan θD．v cot θ答案 A解析由题意可知，悬线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直于线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系有：v线＝v sin θ，而线的速度大小即为小球上升的速度大小，故A正确，B、C、D 错误．5．如图3所示，小朋友在玩一种运动中投掷的游戏，目的是在运动中将手中的球投进离地面高3 m的吊环，他在车上和车一起以2 m/s的速度向吊环运动，小朋友抛球时手离地面的高度为1.2 m，当他在离吊环的水平距离为2 m时将球相对于自己竖直上抛，球刚好沿水平方向进入吊环，他将球竖直向上抛出的速度是(g取10 m/s2)()图3A ．2.8 m/sB ．4.8 m/sC ．6.8 m/sD ．8.8 m/s 答案 C解析 小球的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动，题中球恰好沿水平方向进入吊环，说明小球进入吊环时竖直上抛分运动恰好到达最高点，则运动时间为t ＝x 水平v 水平，由上升高度Δh ＝v 竖t －12gt 2，得v 竖＝6.8 m/s ，选项C 正确．6．如图4所示为足球球门，球门宽为L .一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P 点)．球员顶球点的高度为h ，足球做平抛运动(足球可看成质点)，则( )图4A ．足球位移的大小x ＝L 24＋s 2B ．足球初速度的大小v 0＝g 2h (L 24＋s 2) C ．足球初速度的大小v 0＝g 2h (L 24＋s 2)＋4gh D ．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ＝L2s答案 B解析 足球位移大小为x ＝(L2)2＋s 2＋h 2＝L 24＋s 2＋h 2，A 错误；根据平抛运动规律有：h ＝12gt 2，L 24＋s 2＝v 0t ，解得v 0＝g 2h (L 24＋s 2)，B 正确，C 错误；足球初速度方向与球门线夹角正切值tan θ＝s L 2＝2sL ，D 错误． 7．(多选)以初速度v 0＝20 m/s 从100 m 高台上水平抛出一个物体(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)，则( ) A ．2 s 后物体的水平速度为20 m/sB ．2 s 后物体的速度方向与水平方向成45°角C ．每1 s 内物体的速度变化量的大小为10 m/sD ．每1 s 内物体的速度大小的变化量为10 m/s 答案 ABC解析 水平抛出的物体做平抛运动，水平方向速度不变，v x ＝v 0＝20 m/s ，A 项正确；2 s 后，竖直方向的速度v y ＝gt ＝20 m/s ，所以tan θ＝v yv x ＝1，则θ＝45°，B 项正确；每1 s 内物体的速度的变化量的大小为Δv ＝g Δt ＝10 m/s ，所以C 项正确；物体的运动速度大小为v x 2＋v y 2，相同时间内，其变化量不同，D 项错误．8．(多选)一条船要在最短时间内渡过宽为100 m 的河，已知河水的流速v 1与船离河岸的距离x 变化的关系如图5甲所示，船在静水中的速度v 2与时间t 的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是( )图5A ．船渡河的最短时间是20 sB ．船运动的轨迹可能是直线C ．船在河水中的加速度大小为0.4 m/s 2D ．船在河水中的最大速度是5 m/s 答案 AC解析 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直时渡河时间最短，即t ＝1005 s ＝20 s ，A 正确；由于水流速度变化，所以合速度变化，船头始终与河岸垂直时，运动的轨迹不可能是直线，B 错误；船在最短时间内渡河t ＝20 s ，则船运动到河的中央时所用时间为10 s ，水的流速在x ＝0到x ＝50 m 之间均匀增加，则a 1＝4－010 m/s 2＝0.4 m/s 2，同理x ＝50 m 到x ＝100 m 之间a 2＝0－410 m/s 2＝－0.4 m/s 2，则船在河水中的加速度大小为0.4 m/s 2，C 正确；船在河水中的最大速度为v ＝52＋42 m/s ＝41 m/s ，D 错误． 9．(多选)物体做平抛运动的轨迹如图6所示，O 为抛出点，物体经过点P (x 1，y 1)时的速度方向与水平方向的夹角为θ，则下列结论正确的是( )图6A ．tan θ＝y 12x 1B ．tan θ＝2y 1x 1C ．物体抛出时的速度为v 0＝x 1g 2y 1D ．物体经过P 点时的速度v P ＝gx 122y 1＋2gy 1 答案 BCD解析 tan θ＝v y v x ＝gt v 0，竖直位移y 1＝12gt 2，水平位移x 1＝v 0t ，则gt ＝2y 1t ，v 0＝x 1t ，所以tan θ＝v y v x ＝gt v 0＝2y 1t x 1t ＝2y 1x 1，B 正确，A 错误；物体抛出时的速度v 0＝x 1t，而t ＝2y 1g ，所以v 0＝x 1t＝x 1g2y 1，C 正确；物体竖直方向上的速度为v y ＝2gy 1，所以经过P 点时的速度v P ＝v 02＋v y 2＝gx 122y 1＋2gy 1，D 正确． 10.(多选)跳台滑雪是奥运比赛项目之一，利用自然山形建成的跳台进行，某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图7所示，若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v 0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g ，则( )图7A ．如果v 0不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同B ．如果v 0不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，但速度方向相同C ．运动员在空中经历的时间是2v 0tan θgD ．运动员落到雪坡时的速度大小是v 0cos θ答案 BC解析 运动员落到雪坡上时，初速度越大，落点越远；位移与水平方向的夹角为θ，设速度与水平方向的夹角为α，则有tan α＝2tan θ，所以初速度不同时，落点不同，但速度方向与水平方向的夹角相同，故选项A 错误，B 正确；由平抛运动规律可知x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，且tan θ＝yx ，可解得t ＝2v 0tan θg ，故选项C 正确；运动员落到雪坡上时，速度v ＝v 02＋(gt )2＝v 01＋4tan 2 θ，故选项D 错误．故本题选B 、C.二、实验题(本题共8分)11．(8分)未来在一个未知星球上用如图8甲所示装置研究平抛运动的规律．悬点O 正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄．在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示．a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则：图8(1)由以上信息，可知a 点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点． (2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s 2. (3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s. (4)由以上及图信息可以算出小球在b 点时的速度是________m/s. 答案 (1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425解析 (1)竖直方向上，由初速度为零的匀加速直线运动经过连续相等的时间内通过的位移之比为1∶3∶5可知，a 点为抛出点．(2)由ab 、bc 、cd 水平距离相同可知，a 到b 、b 到c 运动时间相同，设为T ，在竖直方向有Δh ＝gT 2，T ＝0.10 s ，可求得g ＝8 m/s 2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ，水平距离为8 cm ，x ＝v 0t ，得小球平抛的初速度v 0＝0.8 m/s. (4)b 点竖直分速度为ac 间的竖直平均速度，根据速度的合成求b 点的合速度，v yb ＝4×4×10－22×0.10m/s＝0.8 m/s ，所以v b ＝v 02＋v yb 2＝425m/s. 三、计算题(本题共4小题，共52分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)12．(12分)如图9所示，斜面体ABC 固定在地面上，小球p 从A 点静止下滑．当小球p 开始下滑时，另一小球q 从A 点正上方的D 点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B 处．已知斜面AB 光滑，长度l ＝2.5 m ，斜面倾角θ＝30°.不计空气阻力，g 取10 m/s 2，求：图9(1)小球p 从A 点滑到B 点的时间． (2)小球q 抛出时初速度的大小． 答案 (1)1 s (2)534m/s解析 (1)设小球p 从斜面上下滑的加速度为a ，由牛顿第二定律得：a ＝mg sin θm＝g sin θ①设下滑所需时间为t 1，根据运动学公式得 l ＝12at 12② 由①②得 t 1＝2lg sin θ③ 解得t 1＝1 s ④(2)对小球q ：水平方向位移x ＝l cos θ＝v 0t 2⑤ 依题意得t 2＝t 1⑥ 由④⑤⑥得v 0＝l cos θt 1＝534m/s.【考点】平抛运动和直线运动的物体相遇问题 【题点】平抛运动和直线运动的物体相遇问题13．(12分)在一定高度处把一个小球以v 0＝30 m/s 的速度水平抛出，它落地时的速度大小v t ＝50 m/s ，如果空气阻力不计，重力加速度g 取10 m/s 2.求： (1)小球在空中运动的时间t ；(2)小球在平抛运动过程中通过的水平位移大小x 和竖直位移大小y ； (3)小球在平抛运动过程中的平均速度大小v . 答案 (1)4 s (2)120 m 80 m (3)1013 m/s解析 (1)设小球落地时的竖直分速度为v y ，由运动的合成可得v t ＝v 02＋v y 2，解得v y ＝v t 2－v 02＝502－302 m/s ＝40 m/s小球在竖直方向上做自由落体运动，有v y ＝gt ，解得t ＝v y g ＝4010 s ＝4 s(2)小球在水平方向上的位移为x ＝v 0t ＝30×4 m ＝120 m 小球的竖直位移为y ＝12gt 2＝12×10×42 m ＝80 m(3)小球位移的大小为s ＝x 2＋y 2＝1202＋802 m ＝4013 m 由平均速度公式可得v ＝s t ＝40134m/s ＝1013 m/s.14.(12分)如图10所示，斜面倾角为θ＝45°，从斜面上方A 点处由静止释放一个质量为m 的弹性小球(可视为质点)，在B 点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C 点再次与斜面碰撞．已知A 、B 两点的高度差为h ，重力加速度为g ，不考虑空气阻力．求：图10(1)小球在AB 段运动过程中，落到B 点的速度大小； (2)小球落到C 点时速度的大小． 答案 (1)2gh (2)10gh解析 (1)小球下落过程中，做自由落体运动，设落到斜面B 点的速度为v ，满足：v 2＝2gh ，解得：v ＝2gh(2)小球从B 到C 做平抛运动，设从B 到C 的时间为t ， 竖直方向：BC sin θ＝12gt 2水平方向：BC cos θ＝v t 解得：t ＝22h g所以C 点的速度为v C ＝v 2＋g 2t 2＝10gh15．(16分)如图11所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m ＝1.0 kg 的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ＝0.25，且与台阶边缘O 点的距离s ＝5 m ．在台阶右侧固定了一个14圆弧挡板，圆弧半径R＝5 2 m ，今以圆弧圆心O 点为原点建立平面直角坐标系．现用F ＝5 N 的水平恒力拉动小物块，已知重力加速度g ＝10 m/s 2.图11(1)为使小物块不能击中挡板，求水平恒力F 作用的最长时间；(2)若小物块在水平台阶上运动时，水平恒力F 一直作用在小物块上，当小物块过O 点时撤去水平恒力，求小物块击中挡板上的位置． 答案 (1) 2 s (2)x ＝5 m ，y ＝5 m解析 (1)为使小物块不会击中挡板，设拉力F 作用最长时间t 1时，小物块刚好运动到O 点． 由牛顿第二定律得：F －μmg ＝ma 1 解得：a 1＝2.5 m/s 2匀减速运动时的加速度大小为：a 2＝μg ＝2.5 m/s 2 由运动学公式得：s ＝12a 1t 12＋12a 2t 22而a 1t 1＝a 2t 2 解得：t 1＝t 2＝ 2 s(2)水平恒力一直作用在小物块上，由运动学公式有：v 02＝2a 1s解得小物块到达O 点时的速度为：v 0＝5 m/s 小物块过O 点后做平抛运动． 水平方向：x ＝v 0t 竖直方向：y ＝12gt 2又x 2＋y 2＝R 2解得位置为：x ＝5 m ，y ＝5 m章末检测试卷(二)(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分) 1．关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是( ) A ．平抛运动是匀变速曲线运动 B ．匀速圆周运动是速度不变的运动 C ．圆周运动是匀变速曲线运动D ．做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 答案 A解析 平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A 正确；平抛运动的水平方向是匀速直线运动，所以落地时速度一定有水平分量，不可能竖直向下，D 错误；匀速圆周运动的速度方向时刻变化，B 错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，也就是方向时刻变化，所以不是匀变速运动，C 错误．2．如图1所示，当汽车通过拱形桥顶点的速度为10 m/s 时，车对桥顶的压力为车重的34，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为(g ＝10 m/s 2)( )图1A ．15 m/sB ．20 m/sC ．25 m/sD ．30 m/s答案 B解析 速度为10 m/s 时，车对桥顶的压力为车重的34，对汽车受力分析：受重力与支持力(由牛顿第三定律知支持力大小为车重的34)，运动分析：做圆周运动，由牛顿第二定律可得：mg －N ＝m v 2R，得R ＝40 m ，当汽车不受摩擦力时，mg ＝m v 20R，可得：v 0＝20 m/s ，B 正确．3．如图2所示，质量为m 的石块从半径为R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，那么( )图2A ．因为速率不变，所以石块的加速度为零B ．石块下滑过程中受到的合外力越来越大C ．石块下滑过程中的摩擦力大小不变D ．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心 答案 D解析 石块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，大小不变，根据牛顿第二定律知，加速度大小不变，方向始终指向球心，而石块受到重力、支持力、摩擦力作用，其中重力不变，所受支持力在变化，则摩擦力变化，故A 、B 、C 错误，D 正确．4．质量分别为M 和m 的两个小球，分别用长2l 和l 的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量为M 和m 的小球的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图3所示，则( )图3A ．cos α＝cos β2B ．cos α＝2cos βC ．tan α＝tan β2D ．tan α＝tan β答案 A解析 对于球M ，受重力和绳子拉力作用，这两个力的合力提供向心力，如图所示．设它们转动的角速度是ω，由Mg tan α＝M ·2l sin α·ω2，可得：cos α＝g 2lω2.同理可得cos β＝g lω2，则cos α＝cos β2，所以选项A 正确．【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析5．如图4所示，用长为l 的细绳拴着质量为m 的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )图4A ．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B ．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C ．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为0D ．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力 答案 D解析 小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，A 错误；小球在圆周最高点时，如果向心力完全由重力充当，则可以使绳子的拉力为零，B 错误；小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力提供向心力，v ＝gl ，C 错误；小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故D 正确． 6．如图5所示，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑)，两轮半径r A ＝2r B ，当主动轮A 匀速转动时，在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止，若将小木块放在B 轮上，欲使木块相对B 轮能静止，则木块距B 轮转轴的最大距离为( )图5A.r B 4B.r B 3C.r B 2 D ．r B答案 C解析 当主动轮匀速转动时，A 、B 两轮边缘上的线速度大小相等，由ω＝v R 得ωA ωB ＝vr A v r B ＝r B r A ＝12.因A 、B材料相同，故木块与A 、B 间的动摩擦因数相同，由于小木块恰能在A 边缘上相对静止，则由静摩擦力提供的向心力达到最大值f m ，得f m ＝mωA 2r A ①设木块放在B 轮上恰能相对静止时距B 轮转轴的最大距离为r ，则向心力由最大静摩擦力提供，故f m ＝mωB 2r ②由①②式得r ＝(ωA ωB )2r A ＝(12)2r A ＝r A 4＝r B2，C 正确．【考点】水平面内的匀速圆周运动分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动分析7．如图6所示，半径为L 的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置，管内壁光滑，管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动，设小球经过最高点P 时的速度为v ，则( )图6A ．v 的最小值为gLB ．v 若增大，轨道对球的弹力也增大C ．当v 由gL 逐渐减小时，轨道对球的弹力也减小D ．当v 由gL 逐渐增大时，轨道对球的弹力也增大 答案 D解析 由于小球在圆管中运动，最高点速度可为零，A 错误；因为圆管既可提供向上的支持力也可提供向下的压力，当v ＝gL 时，圆管受力为零，故v 由gL 逐渐减小时，轨道对球的弹力增大，B 、C 错误；v 由gL 逐渐增大时，轨道对球的弹力也增大，D 正确．8．(多选)如图7所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m 的A 、B 两个物块(可视为质点)．A 和B 距轴心O 的距离分别为r A ＝R ，r B ＝2R ，且A 、B 与转盘之间的最大静摩擦力都是f m ，两物块A 和B 随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止．则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中，下列说法正确的是( )图7A ．B 所受合外力一直等于A 所受合外力 B ．A 受到的摩擦力一直指向圆心C ．B 受到的摩擦力一直指向圆心D ．A 、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为2f mmR答案 CD解析 A 、B 都做匀速圆周运动，合外力提供向心力，根据牛顿第二定律得F 合＝mω2R ，角速度ω相等，B 的半径较大，所受合外力较大，A 错误．最初圆盘转动角速度较小，A 、B 随圆盘做圆周运动所需向心力较小，可由A 、B 与盘面间静摩擦力提供，静摩擦力指向圆心．由于B 所需向心力较大，当B 与盘面间静摩擦力达到最大值时(此时A 与盘面间静摩擦力还没有达到最大)，若继续增大角速度，则B 将有做离心运动的趋势，而拉紧细线，使细线上出现张力，角速度越大，细线上张力越大，使得A 与盘面间静摩擦力先减小后反向增大，所以A 受到的摩擦力先指向圆心，后背离圆心，而B 受到的摩擦力一直指向圆心，B 错误，C 正确．当A 与盘面间静摩擦力恰好达到最大时，A 、B 将开始滑动，则根据牛顿第二定律得，对A 有T －f m ＝mRωm 2，对B 有T ＋f m ＝m ·2Rωm 2.解得最大角速度ωm ＝2f mmR，D 正确． 【考点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析9．(多选)在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图8所示的模型，铁索的两个固定点A 、B 在同一水平面内，AB 间的距离为L ＝80 m ．铁索的最低点离AB 间的垂直距离为H ＝8 m ，若把铁索看做是圆弧，已知一质量m ＝52 kg 的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10 m/s.(取g ＝10 m/s 2，人的质量对铁索形状无影响)那么( )图8A ．人在整个铁索上的运动可看成是匀速圆周运动B ．可求得铁索的圆弧半径为104 mC ．人在滑到最低点时对铁索的压力约为570 ND ．在滑到最低点时人处于失重状态 答案 BC解析 从最高点滑到最低点的过程中速度在增大，所以不可能是匀速圆周运动，故A 错误；由几何关系得：R 2＝(R －H )2＋(L2)2，L ＝80 m ，H ＝8 m ，代入解得，铁索的圆弧半径R ＝104 m ，故B 正确；滑到最低点时，由牛顿第二定律：N －mg ＝m v 2R ，得N ＝m (g ＋v 2R )＝52×(10＋102104) N ≈570 N ，由牛顿第三定律知人对铁索的压力约为570 N ，故C 正确；在最低点，人对铁索的压力大于重力，处于超重状态，故D 错误．10．(多选)如图9所示，一根细线下端拴一个金属小球P ，细线的上端固定在金属块Q 上，Q 放在带光滑小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，两次金属块Q 都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下列判断中正确的是( )图9A ．Q 受到的桌面的静摩擦力变大B ．Q 受到的桌面的支持力不变C ．小球P 运动的角速度变小D ．小球P 运动的周期变大 答案 AB解析 金属块Q 保持在桌面上静止，对金属块和小球的整体，竖直方向上没有加速度，根据平衡条件知，Q 受到的桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变，故B 正确．设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T ，细线的长度为L .P 球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有T ＝mgcos θ，mg tan θ＝mω2L sin θ，得角速度ω＝gL cos θ，周期T 时＝2πω＝2πL cos θg，现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，θ增大，cos θ减小，则细线拉力增大，角速度增大，周期减小．对Q ，由平衡条件知，f ＝T sin θ＝mg tan θ，知Q 受到的桌面的静摩擦力变大，故A 正确，C 、D 错误．11．(多选)m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮，如图10所示，已知皮带轮半径为r ，传送带与皮带轮间不会打滑，当m 可被水平抛出时( )图10A ．皮带的最小速度为grB ．皮带的最小速度为g r C ．A 轮每秒的转数最少是12πg rD ．A 轮每秒的转数最少是12πgr 答案 AC解析 物体恰好被水平抛出时，在皮带轮最高点满足mg ＝m v 2r ，即速度最小为gr ，选项A 正确；又因为v ＝2πrn ，可得n ＝12πgr，选项C 正确． 12．(多选)水平光滑直轨道ab 与半径为R 的竖直半圆形光滑轨道bc 相切，一小球以初速度v 0沿直轨道向右运动，如图11所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c 点，然后落在直轨道上的d 点，则(不计空气阻力)( )图11A ．小球到达c 点的速度为gRB ．小球在c 点将向下做自由落体运动C ．小球在直轨道上的落点d 与b 点距离为2RD ．小球从c 点落到d 点需要的时间为2R g答案 ACD解析 小球在c 点时由牛顿第二定律得：mg ＝m v 2cR，v c ＝gR ，A 项正确；小球在c 点具有水平速度，它将做平抛运动，并非做自由落体运动，B 错误；小球由c 点平抛，得：s ＝v c t ,2R ＝12gt 2，解得t ＝2R g，s ＝2R ，C 、D 项正确．二、实验题(本题共2小题，共10分)13．(4分)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图12所示的装置(图中O 为光滑小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．假设航天器中具有基本测量工具．图12(1)实验时需要测量的物理量是__________________． (2)待测物体质量的表达式为m ＝________________.答案 (1)弹簧测力计示数F 、圆周运动的半径R 、圆周运动的周期T (2)FT 24π2R解析 需测量物体做圆周运动的周期T 、半径R 以及弹簧测力计的示数F ，则有F ＝m 4π2T 2R ，所以待测物体质量的表达式为m ＝FT 24π2R.14．(6分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R ＝0.20 m)．图13完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图13(a)所示，托盘秤的示数为1.00 kg ；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为___ kg ；(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m ；多次从同一位置释放小车，记录各次的m 值如下表所示：(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为______ N ；小车通过最低点时的速度大小为______ m/s .(重力加速度大小取9.80 m/s 2，计算结果保留2位有效数字) 答案 (2)1.40 (4)7.9 1.4解析 (2)由题图(b)可知托盘称量程为10 kg ，指针所指的示数为1.40 kg.(4)由多次测出的m 值，利用平均值可求m ＝1.81 kg.而模拟器的重力为G ＝m 0g ＝9.8 N ，所以小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N ＝mg －m 0g ≈7.9 N ；根据径向合力提供向心力，即7.9 N －(1.40－1.00)×9.8 N ＝0.4v 2R，解得v ≈1.4 m/s.三、计算题(本题共3小题，共42分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15．(10分)如图14所示是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R 的圆轨道．表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量为m ，人以v 1＝2gR 的速度过轨道最高点B ，并以v 2＝3v 1的速度过最低点A .求在A 、B 两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？(不计空气阻力)。